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还相信只有中国有氢弹?“于敏构型”永不过期?那你该看看这篇科普

观网评论区是个有意思的地方,不管你写多少次科普,总会有人重复那些错得不能再错得无知观点。

当然了,我也理解,咱这儿不是“谈笑无白丁,往来皆鸿儒”的理想网站。但各位自诩为有常识,有理想,有见识,有道德,而在观网评论区高谈阔论的读者们。能不能,请你们提高一点自己的知识水平,不要停留在无知,乃至于反智的层次了吧!?

当然,这都是废话……

今天这篇,就留给各位有心人,如果以后再看到把金灿荣老师讲座上的随口笑谈(所谓全世界只有中国有现役氢弹,于敏构型可以超长期保存说法的来源)当真,认真的说,世界上只有中国有氢弹,“与敏构型”氢弹可以“永葆青春”的读者,你们就复制黏贴下面这段给他看吧……

首先,我们要知道什么是氢弹。

所谓氢弹,宽泛来讲,应该是指有着二级,或者二级以上引爆机制的核武器。

核武器分级是什么意思呢?简单来说,就是核聚变需要通过核裂变爆炸的高温高热才能引发——当然实际上氢弹上引发核聚变的不是靠高温高热,而是X射线,但我们暂且不说这个。

反正总之,二级核武器就是,有一个小型的增强型原子弹为核心,或者说一级,它的爆炸,会产生引爆二级聚变材料的条件——当然这个条件很复杂,整个引爆过程更复杂,后面咱们再说。

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核弹裂变级的关键部件“钚核心”(也有用铀核心的)

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人类第一枚核弹,“小装置”于1945年在洛斯阿拉莫斯试爆,它的设计与在长崎爆炸的“胖子”基本一致

所谓氢弹,按照它刚刚诞生时起名的原意,是指通过让氢的同位素,氘、氚发生聚变反应而达到产生巨大能量目的的炸弹。而这个氘、氚元素,既可以以单质气体或液体的方式存在于核武器当中,也可以用它们和金属的化合物,例如氘化锂、氘氚化锂之类——后者因为是固体,相对稳定,所以后来比较常用,但氘氚气体在作为增强型原子弹助爆用途的时候,可以缩小一级的尺寸体积,也可以用来调整当量,所以也不少见——气体助爆是比较先进的技术,中国到80-90年代才真正掌握。(这个是有资料的,当然我不能告诉你们是什么资料,但如果有资格接触内部资料的话,可以去验证)

但是,现代核武器往往会采用三级构型。即在增强型原子弹一级,聚变二级之外,再套上一层铀238之类不能裂变的放射性材料外壳。聚变级爆炸产生的大量中子照射下,这一层外壳也会裂变,放出能量,而且由于外壳的放射性材料数量非常多,放出的能量也就非常大。甚至于占到总能量的一半以上。

这样一来,就成了“三相弹”。

通过类似的原理,理论上可以无限嵌套下去,做出N相弹来。

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现在的实战型核弹通常是三相弹

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更复杂一些的三级核弹设计

如果把只有二级的炸弹叫做氢弹,而更多级的弹不叫……这其实是没什么科学道理的,但我们就强行这么规定——那么世界上最大的氢弹是“沙皇”氢弹,苏联那个5000万吨的怪物。不过其实它的原始设计也是三相弹,外面的铀壳装上后,总当量高达1亿吨。当然,最后苏联没有进行完整的“沙皇”炸弹三相弹测试。

中国的氢弹研制一上来就是300万吨,起点很高。但实际上二级的氢弹如果做的当量太大,也并不划算,因为聚变物质还挺贵的。三相弹最大好处是节省材料,可以用提纯核材料的下脚料来提高核武器当量,何乐而不为。

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氢弹爆炸原理图——当然如果真以为在原子弹旁边放一管重水就行了……苏联倒是这么干过,但那不是浪费了吗……

而且,三相弹还有一个好处,就是铀外壳可以阻挡其他核弹爆炸产生的X射线——换句话来说,美苏当年的核弹拦核弹对于三相弹来说是无效的——至少在大气层外是这样,大气层内或许还能通过冲击波破坏来袭弹头。但大气层外,核弹拦截核弹主要靠的是X射线。

根据资料,我国东风-5导弹的XXX弹头就是典型的三相弹。而这是我国现役核弹头中最老的一型了,它之后的弹头也全是三相弹原理。

所以,“只有中国有氢弹”,是个错误的说法,世界上主要大国都是以热核武器为主要核弹头的,因为这种弹头的效费比最高。同时中国也没有“真·氢弹”,我们现役的也都是三相弹,和联合国其他4个常任理事国是一样的。

那么接下来咱们再说“于敏构型”弹头能否长期保存的问题。

所谓氢弹的“构型”,就是如何用一级引爆二级,实际上到现在为止,这个过程其中一些细节——至少在任何公开材料里,没有解释清楚。

美国当然是世界上最早搞出氢弹构型的国家,之后苏联通过情报手段得到了TU构型的秘密。而我国呢,天才的于敏院士,通过极少量的资料,推测出了一个大概的构型,然后进行试爆取得了成功。由于我们不是直接从美国偷的资料,而是自己搞出来的,所以被叫做“于敏构型”,但是实际上于敏构型和TU构型的差别究竟有多大呢?并不清楚。

事实上,关于氢弹引爆过程的细节,即使是当代的核武器科学家们都只会表示,“我们没有研究清楚这个过程,热核武器的研制到现在仍带有经验科学的成分”(所以如果要研制一种全新的弹头,必须进行核试验,而且模拟都不行,模拟试验只能用来改进现有弹头设计)——当然了,因为各国都不搞大气层核试验了,后续国家也无从通过搜集核爆炸的微量放射性元素来分析大国的核弹结构了……

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做个二级核弹的模型出来容易,但没有爆炸成功的话,那终究是白费

所以,目前为止究竟怎样用一级的裂变装置引爆二级聚变材料,大家不知道。

正是因为各国对此都十分保密,“于敏构型”和“TU构型”究竟是不是殊途同归一个东西,咱也没法真正说清楚。

但是,中国的氢弹是不是因为用了“于敏构型”就能长期保存了呢?

根据笔者看过的资料,我国目前仍然在役的某型弹头,保存期限为X年,弹头中XXX部件因为XX反应,会出现气泡和裂隙,导致无法正常引爆——某科研单位,通过XXX保护铸造的方法,可以无损重铸关键部件,解决了维持核武器战斗力的关键问题。因此荣获XXXXXXXX奖。

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小型化核弹关键部件的制造十分精密复杂,但如果这套系统不持续运转,那么核武器就无法长期保持有效备战状态

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其实这里说的XXX部件的翻新只是核弹复杂的维护保养工作的一部分,事实上到了一定的年限,连铀/钚核心都是需要重新加工的,图为洛斯阿拉莫斯国家实验室正在练习加工钚核心的美国工程师

换句话来说,中国装备数量较多的XXX弹头,保存时间是X年。这个数字,和美国W76、W88等弹头差不多,都是到一定时间就需要拆开,对其中部分零件进行重新加工处理,才能确保其正常起爆。

所以,“于敏构型”保存时间超长的说法,也是假的。

好了,今天的科普就到这里,希望各位多多学习,不要成为错误说法和观点的“复读机”。

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